JPH0530431A - 固体撮像装置の露光時間制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】どのような光量変動に対しても速やかに精度よ
く適性露光への調整を行う。 【構成】レベル検出回路８で適性露光時間に対応した信
号レベル値とＣＣＤ１の出力信号の信号レベル値とを比
較し、比較結果に基づいて、ＣＣＤ１のフォトセンサ21
に蓄積された余分の電荷を掃き捨て用の外部制御信号Ｏ
ＦＤＸの所定パルス数Ｎの補正値１あるいはｎを選択
し、適性露光量との差に基づいて露光時間が適性値に近
づくように露光時間を可変設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は固体撮像装置において適
性露光時間を電子的に設定する露光時間制御回路に関
し、特に、どのような光量変動に対しても速やかに精度
よく適性露光時間を設定する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、カメラにおいて適性な露光量に
しなければ適性な映像を得ることが出来ない。例えば玄
関先に設置する監視用のドアホーンカメラ等では、例え
ばＣＣＤ等の固体撮像素子を利用したビデオカメラが用
いられるが、このビデオカメラの前に人が立つと、急激
な明るさの変動が生じる場合がある。このような場合、
ビデオカメラからの映像信号をテレビでモニタしている
と、テレビ画面が急激に暗くなったり明るくなったりし
て一時的にビデオカメラで撮影している映像が確認出来
なくなる。したがって明るさの急激な変動による固体撮
像素子への光量変動が生じても、出来るだけ早く、しか
も精度よく、露光量に対応した適性露光時間を調整する
機能が必要になってくる。かかる機能を電子的に得る為
に、露光時間制御回路がある。

【０００３】このような固体撮像装置の露光時間制御回
路を示す図１において、ＣＣＤ１は、光信号を電気信号
に変換する固体撮像素子である。ＳＳＧ（Sync.signal
generator ：同期信号発生部）２は例えばＮＴＳＣ、Ｐ
ＡＬ等の規格に基づくビデオ信号に必要な水平同期信号
ＨＤＩ、垂直同期信号ＶＤＩ、偶数奇数フィールド判別
信号ＦＬＤＩ、及び後述する外部制御信号ＸＳＧ１等を
発生して、発生したこれらの信号をＤＲＩＶＥＲ３と電
荷掃き捨てパルス発生回路９とに出力する。ＤＲＩＶＥ
Ｒ３はＳＳＧ２の各出力信号を入力すると共に、電荷掃
き捨てパルス発生回路９から外部制御信号ＯＦＤＸを入
力し、各信号に基づいてＣＣＤ１を制御して動作させ
る。ＢＵＦＦＥＲ４はＣＣＤ１の入力信号を保持し、信
号処理回路５に出力する。信号処理回路５はＢＵＦＦＥ
Ｒ４の出力信号を通常のビデオ信号（ＮＴＳＣ、ＰＡＬ
等の信号）に加工する。積分回路６は信号処理回路５の
信号を入力して垂直走査期間毎に積分し、垂直走査期間
毎のＣＣＤ１に入力された映像の平均露光量に基づいた
値である信号レベル値を検出する。露光時間コントロー
ル部７は、積分回路６の出力信号を入力し露光レベルを
検出して信号ＣＵＩ、ＣＤＩを出力するレベル検出回路
８と、レベル検出回路８から出力された信号ＣＵＩ、Ｃ
ＤＩに基づいて電荷掃き捨てパルス信号である外部制御
信号ＯＦＤＸを出力する電荷掃き捨てパルス発生回路９
と、からなる。

【０００４】次に図２に基づいて例えばインターライン
転送方式のＣＣＤ１の構成について説明する。尚、図２
ではこのＣＣＤ１の画素数を簡略化して４×６とする。
ＣＣＤ１は、各画素毎に配設されて映像を入力して露光
量に比例した電荷を其々蓄積するフォトセンサ21と、其
々のフォトセンサ21に対応しフォトセンサ21に蓄積され
た電荷を読み出して電荷を垂直方向に転送する垂直転送
ＣＣＤ22と、垂直転送ＣＣＤ22から転送された電荷を水
平方向に転送する水平転送ＣＣＤ23と、水平転送ＣＣＤ
23から転送された電荷を出力する出力アンプ24と、によ
って構成されている。そして偶数、奇数走査線は水平方
向に交互に並んでいる。またＣＣＤ１に電荷掃き捨てパ
ルス発生回路９から外部制御信号ＯＦＤＸが入力される
とフォトセンサ21に蓄積された電荷を図示しないオーバ
ーフロードレイン部に出力してフォトセンサ21の電荷を
空にし、ＳＳＧ２から外部制御信号ＸＳＧ１が入力され
るとフォトセンサ21に蓄積された電荷を垂直転送ＣＣＤ
22に出力する。

【０００５】次に図６に基づいて従来の積分回路６とレ
ベル検出回路８との構成について説明する。積分回路６
は、抵抗Ｒ１、コンデンサＣ１とからなり信号処理回路
５から入力したＣＣＤ１の出力信号を積分しこの信号レ
ベル値である電圧Ｖ_A を出力する。レベル検出回路８
は、電圧Ｖの電源からアースまで順次、接続している抵
抗Ｒ２〜Ｒ４と、反転入力端子で抵抗Ｒ２、Ｒ３に接続
し、非反転入力端子で積分回路６の出力電圧Ｖ_A を入力
するコンパレータ31と、非反転入力端子で抵抗Ｒ３、Ｒ
４に接続し、反転入力端子で積分回路６の出力電圧Ｖ_A
を入力するコンパレータ32と、電源とコンパレータ31、
32の出力端との間に接続しているプルアップ抵抗Ｒ５、
Ｒ６と、によって構成されている。

【０００６】次に動作について説明する。ＳＳＧ２にお
いて例えばＮＴＳＣ、ＰＡＬ等の規格に基づくビデオ信
号に必要な図５のような水平同期信号ＨＤＩ、垂直同期
信号ＶＤＩ、偶数奇数フィールド判別信号ＦＬＤＩ等が
生成される。例えばＮＴＳＣ方式の場合、１水平走査時
間は63.5μs であり、水平同期信号ＨＤＩがＳＳＧ２で
生成され１Ｈ（水平走査期間）毎に出力され、水平同期
信号ＨＤＩが262.5 回出力される毎に垂直同期信号ＶＤ
ＩがＳＳＧ２で生成される。また外部制御信号ＸＳＧ１
は垂直同期信号ＶＤＩの直後に１発だけ生成される。Ｎ
ＴＳＣ、ＰＡＬ等の方式ではインターレース走査が行わ
れている為、、偶数奇数フィールド判別信号を生成して
この信号レベルで偶数または奇数フィールドが判別出来
るようになっている。これらの信号はＤＲＩＶＥＲ３を
介してＣＣＤ１に出力される。外部制御信号ＸＳＧ１が
ＤＲＩＶＥＲ３を介してＣＣＤ１に出力されると、フォ
トセンサ21に蓄積された電荷は垂直転送ＣＣＤ22に転送
され、水平転送ＣＣＤ23、出力アンプ24を介してＣＣＤ
１から出力される。

【０００７】ＣＣＤ１の出力信号はＢＵＦＦＥＲ４を介
して、信号処理回路５に入力されて、通常のビデオ信号
（ＮＴＳＣ、ＰＡＬ等の信号）に加工されて出力され
る。この信号処理回路５に入力された信号は積分回路６
に入力される。そして各垂直同期期間毎に積分され、Ｃ
ＣＤ１に入力された映像の露光量の平均値であるＣＣＤ
１の出力信号の信号値レベル値Ｖ_A が検出される。この
信号レベル値Ｖ_A は露光時間コントロール部７のレベル
検出回路８のコンパレータ31、32により電圧Ｖ₁ 、Ｖ₂
（比較電圧Ｖ₁ ＞Ｖ₂ ）と比較され、表１のように、其
々コンパレータ31、32から出力される信号ＣＵＩ、ＣＤ
Ｉは、電圧Ｖ₁ ＜Ｖ_A であれば映像の露光量が多く其々
「Ｈ」、「Ｌ」レベル、Ｖ₂ ＜Ｖ_A ≦Ｖ₂ であれば適性
露光範囲であり共に「Ｌ」レベル、Ｖ_A ＜Ｖ₂ であれば
露光量が少なく其々「Ｌ」、「Ｈ」レベル、となる。

【０００８】

【表１】

【０００９】次に露光時間コントロール部７の電荷掃き
捨てパルス発生回路９において、前記信号ＣＵＩ、ＣＤ
Ｉに基づいて、各垂直同期期間毎に外部制御信号ＯＦＤ
Ｘが、ＳＳＧ２からの水平同期信号ＨＤＩに同期して所
定パルス数ＮだけＤＲＩＶＥＲ３を介してＣＣＤ１に出
力される。ＣＣＤ１に外部制御信号ＯＦＤＸが入力され
ると、ＣＣＤ１のフォトセンサ21に蓄積された余分な電
荷は図示しないオーバーフロードレイン部に出力されフ
ォトセンサ21の電荷量は空に、即ち無になる。この外部
制御信号ＯＦＤＸが所定パルス数Ｎだけ出力されると、
フォトセンサ21にはその後、外部制御信号ＸＳＧ１が出
力されるまで電荷が蓄積される。したがって外部制御信
号ＯＦＤＸのパルスが発生終了直後から外部制御信号Ｘ
ＳＧ１のパルスが発生するまでの時間が露光時間とな
り、外部制御信号ＯＦＤＸの所定パルス数Ｎを制御する
ことにより露光時間の制御を行うことが可能となる。Ｎ
ＴＳＣ方式の場合、露光時間は 露光時間＝（１フィールドの走査線数−所定パルス数）×１水平走査時間 ＝（ 262.5 − Ｎ ）× 63.5（μs ） で求められる。この所定パルス数Ｎ＝０であれば露光時
間は１／60秒（16.7ms）となり、露光時間を16.7msから
63.5μs間隔で短くしていくことが出来る。そしてＣＣ
Ｄ１に入力された映像に基づいて積分回路６から信号Ｃ
ＤＩ、ＣＵＩが出力されるが、表１の信号ＣＤＩ、ＣＵ
Ｉに基づいて各垂直同期期間にＮの値を１だけ増加ある
いは減少させる。このようにしてＣＣＤ１の露光量を適
性露光になるように調整している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の固体
撮像装置の露光時間制御回路では、例えば電源投入時、
外部制御信号ＯＦＤＸの所定パルス数をＮ＝１に設定し
た場合、仮に撮影箇所が非常に明るくて、露光時間を最
小値にしなければ最適露光時間が得られない時には所定
パルス数をＮ＝１で開始して、最適露光時間になるＮ＝
262まで、各垂直同期期間にＮを１つずつインクリメン
トさせる必要がある。したがって所定パルス数をＮ＝ 2
62にするまでの時間は 4.4秒（＝ 262×16.7ms）必要で
あり、明るさが変動しても明るさ変動に対する応答性が
よくないおそれがある。また応答性をよくするには、所
定パルス数Ｎの値を、所定値ｎ（例えばｎ＝５）ずつイ
ンクリントしていけばよいが、その代わり露光時間の設
定間隔が63.5μｓ×ｎステップになる為、精度が悪くな
り適性露光量が得られないおそれがある。

【００１１】本発明ではこのような従来の課題に鑑みて
なされたもので、どのような光量変動に対しても速やか
に精度よく適性露光への調整が可能となる固体撮像装置
の露光時間制御回路を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このため本発明は、入力
した映像に基づいて電荷を蓄積して光電変換する固体撮
像素子と、前記固体撮像素子の出力信号を積分して信号
レベル値を検出する積分手段と、を備え、該積分手段で
検出された信号レベル値に基づいて、所定期間内で前記
固体撮像素子に電荷が蓄積される露光時間を設定する固
体撮像装置の露光時間制御回路において、前記積分手段
により検出された信号レベル値を、予め設定された適性
露光時間に対応した信号レベル範囲と比較する比較手段
と、該比較手段の比較結果に基づいて、前記積分手段に
より検出された信号レベル値が、前記適性露光時間に対
応した信号レベル範囲から大きく外れている時は、粗調
整区間と判定して露光時間を大きく変化させ、積分手段
により検出された信号レベル値が前記適性露光時間に対
応した信号レベル範囲から小さく外れている時は、微調
整区間と判定して露光時間を小さく変化させ、積分手段
により検出された信号レベル値が適性露光時間に対応し
た信号レベル範囲内である時は、無調整区間と判定して
現露光時間を保持する制御手段と、を備えるようにし
た。

【００１３】また、前記制御手段に、前記固体撮像素子
の電荷量を無にする電荷掃き捨て信号を前記所定期間の
初めから出力する信号出力手段と、粗調整区間と判定し
た時には電荷掃き捨て信号が出力される時間を大きく変
化させ、微調整区間と判定した時には電荷掃き捨て信号
が出力される時間を小さく変化させ、無調整区間と判定
した時には電荷掃き捨て信号が出力される時間を変化さ
せないで、前記電荷掃き捨て信号が出力される時間を設
定することにより前記所定期間内で固体撮像素子に電荷
が蓄積される露光時間を可変設定する設定手段と、を備
えるようにした。

【００１４】

【作用】上記の構成によれば、固体撮像素子により映像
に基づいて電荷が蓄積されて電気信号に光電変換され
る。この固体撮像素子の出力信号は積分手段により積分
されて信号レベル値が検出される。この信号レベル値は
固体撮像素子に入力された映像の平均露光量に基づいた
値となる。この信号レベル値は比較手段により予め設定
された適性露光時間に対応した信号レベル範囲と比較さ
れ、この比較結果に基づいて、固体撮像素子の出力信号
の信号レベル値が適性露光時間に対応した信号レベル範
囲から大きく外れている時は制御手段が粗調整区間と判
定して露光時間を大きく変化させ、小さく外れている時
は制御手段が微調整区間と判定して小さく変化させ、適
性露光時間である時は制御手段が無調整区間と判定して
現露光時間を保持する。これによりどのような光量変動
に対しても速やかに精度よく適性露光時間にすることが
可能となる。

【００１５】また、電荷掃き捨て信号が信号出力手段か
ら所定期間の初めから出力され、電荷掃き捨て信号が信
号出力手段から出力された時、固体撮像素子に蓄積され
た電荷は無になる。したがって露出時間は電荷掃き捨て
信号の出力が停止した時から所定期間内で固体撮像素子
に電荷が蓄積される時間であり、制御手段が粗調整区間
と判定した時には、電荷掃き捨て信号が出力される時間
を大きく変化させて露光時間を粗調整し、微調整区間と
判定した時には、電荷掃き捨て信号が出力される時間を
小さく変化させて露光時間を微調整し、無調整区間と判
定した時には、露光時間を変化させない。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図３及び４に基づ
いて説明する。尚、図１、２、５、及び図６と同一要素
のものについては同一符号を付して説明は省略する。例
えば玄関先に設置する監視用のドアホーンカメラ、その
他テレビカメラ、センサーカメラ等では、例えばＣＣＤ
等の固体撮像素子を利用したビデオカメラが用いられて
いる。またこのビデオカメラには、露光時間を適性値に
電気的に調整する為の固体撮像装置の露光時間制御回路
が備えられている。図１は固体撮像装置の露光時間制御
回路を示すブロック図であり、露光時間コントロール部
９が制御手段に相当し、レベル検出回路８が比較手段に
相当する。図３はこの露光時間制御回路の積分手段であ
る積分回路６とレベル検出回路８とを示す回路図であ
り、図４は本実施例の電荷掃き捨てパルス発生回路９を
示すブロック図である。

【００１７】図３において、抵抗Ｒ11〜Ｒ15は電圧Ｖ_C
の電源からアースまで順次接続し、電源の電圧Ｖ_C を、
其々電圧Ｖ₁ 〜Ｖ₁₄に分圧している。プルアップ抵抗Ｒ
16〜Ｒ18は一端で電圧Ｖ_C の電源に接続し、抵抗Ｒ16は
他端で其々コンパレータ41、44の出力端に接続し、抵抗
Ｒ17は他端でコンパレータ43の出力端に接続し、抵抗Ｒ
18は他端でコンパレータ42の出力端に接続している。コ
ンパレータ41は非反転入力端子で電圧Ｖ₁₁を入力し、反
転入力端子で積分回路６の出力電圧Ｖ_Aを入力し、出力
端でコンパレータ44の出力端と接続して信号ＷＩＤＥを
出力する。コンパレータ42は、反転入力端子で電圧Ｖ₁₂
を入力し、非反転入力端子で積分４の出力電圧Ｖ_A を入
力し、出力端から信号ＣＵを出力する。コンパレータ43
は、非反転入力端子で電圧Ｖ₁₃を入力し、反転入力端子
で積分回路６の出力電圧Ｖ_A を入力し、出力端から信号
ＣＤを出力する。コンパレータ44は、反転入力端子で電
圧Ｖ₁₄を入力し、非反転入力端子で積分回路６の出力電
圧Ｖ_A を入力している。

【００１８】図４において、ラッチ回路51はレベル検出
回路８のコンパレータ42〜44の出力端に接続し、ＳＳＧ
２から垂直同期信号ＶＤＩが入力された時、レベル検出
回路８からの信号ＣＵ、ＣＤ、ＷＩＤＥをラッチする。
設定手段であるエンコーダ52はラッチ回路51に接続し、
ラッチ回路51で前記各信号ＣＵ、ＣＤ、ＷＩＤＥがラッ
チされた時、信号ＣＵ、ＣＤ、ＷＩＤＥを入力し、この
各信号に対応して表２に示す条件を判別し、表２に対応
して制御信号を例えばＲＯＭ等の記憶部53に出力し、カ
ウンタ54にカウント値をカウントアップまたはカウント
ダウンさせる制御信号を出力する。記憶部53は、電荷掃
き捨て信号である外部制御信号ＯＦＤＸの所定パルス数
Ｎを補正する補正値ｎ（例えばｎ＝５）と１とを記憶
し、エンコーダ52からの制御信号に対応して補正値ｎあ
るいは１をカウンタ54に出力する。カウンタ54は、エン
コーダ52からカウントアップまたはカウントダウンの制
御信号を入力してこの制御信号に基づき、記憶部53から
の補正値ｎあるいは１だけカウントアップまたはカウン
トダウンを行い、このカウント値を保持する。ラッチ回
路55はカウンタ54で保持されたカウント値をラッチして
信号出力手段であるコントロール回路56とエンコーダ52
とに出力する。コントロール回路56は、外部制御信号Ｏ
ＦＤＸが出力された回数をカウントするカウンタを内蔵
し、ＳＳＧ２と接続してＳＳＧ２から、フォトセンサ21
に蓄積された電荷を垂直転送ＣＣＤ22に出力する為の外
部制御信号ＸＳＧ１が入力された時、この内蔵カウンタ
をリセットし、ＳＳＧ２から水平同期信号ＨＤＩが入力
される毎に同期して外部制御信号ＯＦＤＸを出力すると
共にこの内蔵カウンタのカウント値をカウントアップさ
せる。またコントロール回路56は、このカウント値をラ
ッチ回路55でラッチされているカウンタ54のカウント値
と比較し、内蔵カウンタのカウント値がカウンタ54のカ
ウント値と一致するかあるいは大きくなるまで、外部制
御信号ＯＦＤＸを出力する。

【００１９】次に動作を説明する。従来と同様、図５の
ように、ＳＳＧ２から、例えばＮＴＳＣ、ＰＡＬ等の規
格に基づくビデオ信号に必要な水平同期信号ＨＤＩ、垂
直同期信号ＶＤＩ、偶数奇数フィールド判別信号ＦＬＤ
Ｉ、及び外部制御信号ＸＳＧ１等が、ＤＲＩＶＥＲ３に
出力され、このうち、水平同期信号ＨＤＩ、垂直同期信
号ＶＤＩ、外部制御信号ＸＳＧ１等が電荷掃き捨てパル
ス発生回路９にも出力されている。尚、外部制御信号Ｘ
ＳＧ１は垂直同期信号ＶＤＩの直後に１発だけ生成さ
れ、外部制御信号ＸＳＧ１が出力される期間が所定期間
となる。さらにＤＲＩＶＥＲ３には電荷掃き捨てパルス
発生回路９から外部制御信号ＯＦＤＸが入力され、ＤＲ
ＩＶＥＲ３に入力された前記各信号に基づいてＣＣＤ１
が制御され動作する。またＣＣＤ１の出力信号はＢＵＦ
ＦＥＲ４を介して信号処理回路５でビデオ信号に加工さ
れて出力される。

【００２０】またＣＣＤ１の出力信号は信号処理回路５
を介して積分回路６に入力され、１垂直走査期間毎に積
分され、垂直走査期間毎の平均露光量に基づいたこの信
号レベル値が検出される。この検出された信号レベル値
である電圧Ｖ_A はレベル検出回路８に入力され、レベル
検出回路８のコンパレータ41〜44により各電圧Ｖ₁₁〜Ｖ
₁₄と比較される。そして積分回路６の出力電圧Ｖ_A が表
２に示すような入力信号条件の時、比較結果である其々
レベル検出回路８のコンパレータ42、43、41及び44出力
として、表２に示すような信号ＣＵ、ＣＤ、ＷＩＤＥが
出力される。

【００２１】

【表２】

【００２２】表２においてＶ₁₂≦適性露光時間領域（無
調整区間）≦Ｖ₁₃であり、電圧Ｖ₁₂未満の領域、電圧Ｖ
₁₃を越えた領域は適性露光時間領域から外れた制御領域
であり調整区間である。この信号ＣＵ、ＣＤ、ＷＩＤＥ
は垂直同期信号ＶＤＩの立ち上がりに同期してラッチ回
路51によりラッチされ保持される。ラッチされた各信号
ＣＵ、ＣＤ、ＷＩＤＥはエンコーダ52に入力され、エン
コーダ52により各信号ＣＵ、ＣＤ、ＷＩＤＥに対応して
表２の比較結果が判別され、記憶部53に制御信号が出力
されて外部制御信号ＯＦＤＸの所定パルス数Ｎの補正値
１あるいはｎが選択される。記憶部53にエンコーダ52か
ら制御信号が出力されると選択された補正値１あるいは
ｎはカウンタ54に出力される。一方、カウンタ54はエン
コーダ52からのカウントアップまたはカウントダウンの
制御信号に基づいて、記憶部53からの補正値１あるいは
ｎだけ、ラッチ回路51が信号ＣＵ、ＣＤ、ＷＩＤＥをラ
ッチした直後から次の外部制御信号ＸＳＧ１のパルスが
発生するまでの間に、カウントアップまたはカウントダ
ウンを行う。このカウンタ54のカウント値は外部制御信
号ＸＳＧ１のパルス発生時または直前にラッチ回路55に
取り込まれ、保持される。電源投入時のカウンタ54のカ
ウント値には初期値として例えば１をセットしておいて
もよいし、または露光時間のカウント値の中央値である
131 近辺の値をセットしておいてもよい。

【００２３】ＳＳＧ２からコントロール回路56に外部制
御信号ＸＳＧ１が入力された時、コントロール回路56の
内蔵カウンタがリセットされ、図５に示すように１垂直
走査期間の初めから水平同期信号ＨＤＩが入力される毎
に同期して外部制御信号ＯＦＤＸが出力される。この外
部制御信号ＯＦＤＸがＣＣＤ１に出力されるとＣＣＤ１
のフォトセンサ21に蓄積された余分の電荷は図示しない
オーバーフロードレイン部に掃き捨てられフォトセンサ
21の電荷は空に、即ち無になる。またコントロール回路
56の内蔵カウンタのカウント値は水平同期信号ＨＤＩが
入力される毎にカウントアップする。またこのカウント
値はラッチ回路55に保持されているカウンタ54のカウン
ト値と比較され、コントロール回路56の内蔵カウンタの
カウント値がラッチ回路55の値と一致するかあるいは大
きくなるまで、外部制御信号ＯＦＤＸが出力される。そ
して外部制御信号ＯＦＤＸの出力停止後、１垂直走査期
間が終了して外部制御信号ＸＳＧ１が出力されるまでの
露光時間において、ＣＣＤ１のフォトセンサ21に電荷が
蓄積される。したがって表２のように、１垂直走査期間
の信号レベル値の電圧Ｖ_A が、入力信号条件Ｖ_A ＞
Ｖ₁₁、Ｖ_A ＞Ｖ₁₄であれば、適性露光時間領域との差が
大きく外部制御信号ＯＦＤＸが次の１垂直走査期間に表
２の制御出力状態（Ｎ±ｎ）だけ出力されて粗調整さ
れ、入力信号条件Ｖ ₁₁≧Ｖ_A ＞Ｖ₁₂、Ｖ₁₃＞Ｖ_A ≧Ｖ₁₄
であれば適性露光時間領域との差が小さく表２の制御出
力状態（Ｎ±１）だけ出力されて微調整される。

【００２４】かかる構成によれば、レベル検出回路８で
適性露光時間に対応した信号レベル値とＣＣＤ１の出力
信号の信号レベル範囲とが比較され、比較結果に基づい
て、ＣＣＤ１のフォトセンサ21に蓄積された余分の電荷
の掃き捨て用の外部制御信号ＯＦＤＸの所定パルス数Ｎ
の補正値１あるいはｎを選択し、適性露光量との差に対
応して露光時間が適性値に近づくように露光時間を可変
設定するので、ＣＣＤ１への光量がどのように変動して
も、露光時間を速やかに精度よく適性値に調整すること
が出来、固体撮像装置の露光時間制御回路の性能が向上
する。そしてこのような固体撮像装置の露光時間制御回
路を例えば前記ドアホーンカメラ等に使用すれば、人が
カメラの前に立って急に明るさの変動が生じた場合であ
っても、モニタ等のテレビ画面の明るさがこの変動に追
従するので、いつでも見やすい明るさで映像を確認する
ことが出来る。

【００２５】尚、ラッチ回路55に保持しているカウント
値をエンコーダ52に入力し、このカウント値に応じて範
囲を設定し、補正値ｎを選択するように構成してもよ
い。この範囲を例えば其々Ｎ＝１〜 100、100 〜150 、
Ｎ＞150 、として、カウント値が其々の範囲内である時
は補正値ｎ＝10、５、３を選択する。このように構成す
ることにより、外部制御信号ＯＦＤＸの所定パルス数を
適切に選択することが出来る。

【００２６】また露光時間が短いところでは１水平期間
づつの切替えでは光量の変化量が大きくなるので、１水
平走査期間を１／ｍ（例えば、ｍ＝４）分周した間隔で
露光時間を調整するようにしてもよい。尚、実施例では
ＣＣＤにインターライン転送方式のものを用いたが、こ
れに限らず、例えばフレーム転送方式のものを用いても
勿論構わない。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、比
較手段により固体撮像素子の出力信号の信号レベル値が
適性露光時間に対応した信号レベル範囲と比較され、比
較結果に対応して制御手段が粗調整区間、微調整区間、
無調整区間と判定し、粗調整区間であれば露出時間を粗
調整し、微調整区間であれば露光時間を微調整し、無調
整区間であれば現露光時間を保持するので、露光時間を
速やかに、しかも精度よく調整することが出来、固体撮
像装置の露光時間制御回路の性能を向上させることが出
来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】固体撮像装置の露光時間制御回路を示すブロッ
ク回路図

【図２】インターライン転送方式のＣＣＤの構成を示す
図

【図３】積分回路と本実施例のレベル検出回路を示す回
路図

【図４】本実施例の露光時間コントロール部を示すブロ
ック図

【図５】図１の信号波形図

【図６】従来の積分回路とレベル検出回路を示す回路図

【符号の説明】

１ ＣＣＤ ６ 積分回路 ７ 露光時間コントロール部 ８ レベル検出回路 ９ 電荷掃き捨てパルス発生回路 ２ ＳＳＧ（Sync.signal generator ：同期信号発生
部） 52 エンコーダ 53 記憶部 54 カウンタ 56 コントロール回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石田 通彰 東京都日野市さくら町１番地 コニカ株式 会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力した映像に基づいて電荷を蓄積して光
   電変換する固体撮像素子と、前記固体撮像素子の出力信
   号を積分して信号レベル値を検出する積分手段と、を備
   え、該積分手段で検出された信号レベル値に基づいて、
   所定期間内で前記固体撮像素子に電荷が蓄積される露光
   時間を設定する固体撮像装置の露光時間制御回路におい
   て、 前記積分手段により検出された信号レベル値を、予め設
   定された適性露光時間に対応した信号レベル範囲と比較
   する比較手段と、 該比較手段の比較結果に基づいて、前記積分手段により
   検出された信号レベル値が、前記適性露光時間に対応し
   た信号レベル範囲から大きく外れている時は、粗調整区
   間と判定して露光時間を大きく変化させ、積分手段によ
   り検出された信号レベル値が前記適性露光時間に対応し
   た信号レベル範囲から小さく外れている時は、微調整区
   間と判定して露光時間を小さく変化させ、積分手段によ
   り検出された信号レベル値が適性露光時間に対応した信
   号レベル範囲内である時は、無調整区間と判定して現露
   光時間を保持する制御手段と、 を備えたことを特徴とする固体撮像装置の露光時間制御
   回路。
2. 【請求項２】前記制御手段に、 前記固体撮像素子の電荷量を無にする電荷掃き捨て信号
   を前記所定期間の初めから出力する信号出力手段と、 粗調整区間と判定した時には電荷掃き捨て信号が出力さ
   れる時間を大きく変化させ、微調整区間と判定した時に
   は電荷掃き捨て信号が出力される時間を小さく変化さ
   せ、無調整区間と判定した時には電荷掃き捨て信号が出
   力される時間を変化させないで、前記電荷掃き捨て信号
   が出力される時間を設定することにより前記所定期間内
   で固体撮像素子に電荷が蓄積される露光時間を可変設定
   する設定手段と、 を備えたことを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置
   の露光時間制御回路。